Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_milena_joao.pdf: 1431346 bytes, checksum: 4c9bd6cd75e53b143525c3601178af0e (MD5) Previous issue date: 2009-02-26 / A study has been done on the minimum and maximum temperature monthly averages in the State of Rio Grande do Sul, between 1918 and 2007. Data have been used collected in 10 meteorological stations spread all over the State territory. In a first stage, it has been verified a tendency of these variables in the months of February, May, August and November, throughout the 90 years, and then in periods of 30 years. Right after, mathematical models have been built to refer minimum and maximum temperature monthly averages, for some chosen meteorological stations. For that goal, harmonic analysis technique has been applied for the identification of existing harmonics and their importance in the composition of the models for each station. Data corresponding to an 85-year period, from 1918 to 2002, have been used for the harmonic analysis and composition of the models; and a 5-year period, from 2003 to 2007, for the estimates of theses variables. The results have shown that the more significant positive trends, for the total period of 90 years, have occurred in the minimum temperatures, which have increased remarkably in the State Northern region, while the maximum temperatures have presented negative trends, except in August (winter month). The analysis made for 30-year periods made possible to verify that a constant linear trend does not exist, once intervals have been noticed with a change in the signal of the trend. The estimated values by the mathematical models, proposed for the harmonic analysis technique, have been compared to new sets of observations. The analyses carried through have indicated a good performance of the models as a forecast for the minimum and maximum temperature average variations, taking into account the climatic characteristics of the studied region. / Neste trabalho foi feito um estudo do comportamento das temperaturas mínimas e máximas médias mensais para o Estado do Rio Grande do Sul, entre 1918 e 2007. Foram utilizados dados coletados em 10 estações meteorológicas distribuídas por todo o Estado. Na primeira etapa, verificou-se a tendência dessas variáveis nos meses de fevereiro, maio, agosto e novembro, ao longo dos 90 anos e a seguir em períodos de 30 anos. Depois disso, constituíram-se modelos matemáticos referentes às temperaturas mínimas e máximas médias mensais, para algumas estações meteorológicas estudadas. Para isso foi aplicada a técnica da análise harmônica para a identificação dos harmônicos existentes e sua importância na composição dos modelos para cada estação. Foram utilizados dados de 85 anos, de 1918 a 2002, para a análise harmônica e composição dos modelos; e 5 anos, de 2003 a 2007, para a estimativa dessas variáveis. Os resultados mostraram que as tendências positivas mais significativas, para o período total de 90 anos, ocorreram nas temperaturas mínimas, as quais aumentaram expressivamente no Norte do Estado, enquanto que as temperaturas máximas apresentaram tendências negativas, exceto no mês de agosto (inverno). A análise feita por períodos de 30 anos possibilitou a verificação de que não existe uma tendência linear constante, pois houve intervalos com mudança no sinal da tendência. Os valores estimados pelos modelos matemáticos, propostos pela técnica da análise harmônica, foram comparados com novos conjuntos de observações. As análises realizadas indicaram um bom desempenho dos modelos como prognóstico do comportamento das médias das temperaturas mínimas e máximas, tendo-se em conta as características climáticas da região.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_guilherme_reinke.pdf: 5244899 bytes, checksum: 883a2f12008ef21f2da3eb9001e720b6 (MD5) Previous issue date: 2009-03-13 / The main objective of the study was to obtain the relation between Pacific and Atlantic Sea Surface Temperature (SST) anomalies and Outgoing Longwave Radiation (OLR) anomalies in South America (SA) and, moreover, evaluate the relationship of rainfall in Brazil to SST. Data from reanalysis of SST and OLR of the NCEP/NCAR were used, between the months of October and March of the period from 1982 to 2007, which was applied the statistical technique of Principal Components (PC), allowing the study of the correlation between the two variables. Data of precipitation of 691 stations in Brazil, obtained from the Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), Agência Nacional de Águas (ANA) and Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária (FEPAGRO), were correlated with the scores of the SST and were used to prepare the rainfall climatology in the country, which enabled the understanding of the rainfall regime in spring and summer. Finally, a model was developed to forecast of the rainfall in Brazil with two months for advance, between December and March, using as predictors the first five scores of the SST. The correlations between the PC1 of the SST and the PC1 of the OLR shown to be significants at 1%, where the PC1 of SST is related with the ENSO pattern, showing in October: desintensification or intensification of convection in central and southern of Argentina; November: opposite pattern of OLR anomalies between south of Brazil and the area of activity of the South Atlantic Convergence Zone (SACZ); January: reduction or increase of convection in the northwestern of SA; December, February and March: intensification or desintensification of convection associated with the Bolivian High, and also in north of the North and Northeast Regions of Brazil. Moreover, in all months of the study, the PC2 of the SST showed the indication of a dipole pattern between the Central and Equatorial Atlantic adjacent to the northeastern coast of Brazil, and South Atlantic, in middle latitudes. In October, November and March, OLR anomalies areas associated with a pattern of more oceanic SACZ seem to be directly related to a strong gradient of SST anomalies, with positive anomalies in the northeast coast of Brazil and negative anomalies on the south-southeast coast of the country. When it was of the SST with the rainfall in Brazil, it was found in the months of November, December and January, similar patterns seen in the correlations between the SST and OLR. In the four months in which the model was applied to predict the rainfall, it was noted that South and Northeast regions of Brazil have the best potential for forecasting. / O principal objetivo do estudo foi obter a relação entre anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) dos Oceanos Pacífico e Atlântico e anomalias de Radiação de Onda Longa (ROL) na América do Sul (AS) e, além disso, avaliar a relação da TSM com a precipitação no Brasil. Foram utilizados dados de reanálises de TSM e ROL do NCEP/NCAR, entre os meses de outubro a março do período de 1982 até 2007, aos quais foi aplicada a técnica estatística de Componentes Principais (CP), possibilitando o estudo da correlação entre as duas variáveis. Dados de precipitação de 691 estações no Brasil, obtidos junto ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), Agência Nacional de Águas (ANA) e Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária (FEPAGRO), foram correlacionados com os escores da TSM e usados na elaboração da climatologia da precipitação no país, que permitiu um entendimento do regime de chuvas nos períodos de primavera e verão. Por fim, foi desenvolvido um modelo de previsão da precipitação no Brasil com dois meses de antecedência, entre dezembro e março, usando como preditores os cinco primeiros escores da TSM. As correlações entre a CP1 da TSM e a CP1 da ROL mostraram ser significativas a 1%, em que a CP1 da TSM está relacionada com o padrão ENOS, apresentando em outubro: intensificação ou desintensificação da convecção no centro e sul da Argentina; novembro: padrão oposto de anomalias de ROL entre o Sul do Brasil e a área de atuação da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS); janeiro: redução ou aumento da convecção no noroeste da AS; dezembro, fevereiro e março: intensificação ou desintensificação da convecção associada à Alta da Bolívia e, também, no norte das Regiões Norte e Nordeste do Brasil. Além disso, em todos os meses do estudo, a CP2 da TSM mostrou no Oceano Atlântico a indicação de um padrão de dipolo entre o Atlântico Equatorial e Central adjacente à costa Nordeste do Brasil, e o Atlântico Sul, em latitudes médias. Em outubro, novembro e março, áreas de anomalias de ROL associadas com um padrão de ZCAS mais oceânica parecem estar diretamente relacionadas com um forte gradiente de anomalias de TSM, com anomalias positivas na costa nordeste do Brasil e negativas na costa Sul-Sudeste do país. Ao relacionar a TSM com a precipitação no Brasil foram encontrados nos meses de novembro, dezembro e janeiro, padrões semelhantes aos vistos nas correlações entre a TSM e ROL. Nos quatro meses em que foi aplicado o modelo de previsão da precipitação, pôde-se notar que as Regiões Sul e Nordeste do Brasil apresentam os melhores potenciais para a previsão.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_dionis_blank.pdf: 3213477 bytes, checksum: bb5a4cb38573c6480453829c0fd6cd2b (MD5) Previous issue date: 2009-03-06 / The Antarctic Sea Ice Concentration (ASIC) is thought to be an important element in the analysis of the world climate. However, few studies have investigated its relation to other climatic elements. Thus, the aim of this study was to verify the relation between the ASIC and low temperatures in South America through two approaches. The first, regional, investigated the occurrence of a connection between the ASIC and the cold and hot quantiles of the daily lowest temperature as observed in some weather stations in Rio Grande do Sul in the 1982 2005 period. For such, low temperature values were transformed into cold and hot quantiles through the quantile technique, and correlated to ASIC sectors. The correlation coefficient showed a connection between the elements, with emphasis on the influence of Weddell, Ross Sea sectors and Bellingshausen and Amundsen Sea sector, especially because the Indian Ocean and the Western Pacific Ocean are farther away. The second approach, continental, analyzed the ASIC variability and its connection with low temperatures observed in South America by means of NCEP-NCAR reanalysis in the 1982 2007 period. For such, the sectors of larger ASIC variability were identified through the principal component analysis technique, enabling the adjustment of the ASIC-based low temperature forecasting model to South America to the data set by the model and the observed data in the reanalysis through the multiple lineal regression analysis technique. The prevailing areas for the explanation of ASIC variability were found to be in the sectors above mentioned. The worst (best) adjustment of the model occurred in the cold (hot) period, when there is a greater (smaller) variability of low temperatures and smaller (greater) ASIC variability. / A Concentração de Gelo Marinho Antártico (CGMA) é considerada um elemento importante na análise do clima mundial. Contudo, poucos estudos têm investigado sua relação com outros elementos climáticos. Desse modo, o objetivo deste trabalho consistiu em verificar a relação entre a CGMA e a temperatura mínima na América do Sul utilizando duas abordagens. Na primeira, regional, examinou-se a existência de conexão entre a CGMA e as classes fria e quente da temperatura mínima diária, observada em algumas estações meteorológicas do Rio Grande do Sul, no período de 1982 a 2005. Para isso, os dados de temperatura mínima foram transformados em classes fria e quente, por meio da técnica dos quantis, e correlacionados com os setores da CGMA. O coeficiente de correlação mostrou a existência de conexão entre os elementos, com destaque para a influência dos setores dos Mares de Weddell, de Ross e de Bellingshausen e Amundsen, até porque os setores do Oceano Índico e do Oceano Pacífico Oeste apresentam maior distância. Na segunda abordagem, continental, analisou-se a variabilidade da CGMA e sua ligação com a temperatura mínima na América do Sul, observada pela reanálise do NCEP-NCAR, no período de 1982 a 2007. Para isso, os setores de maior variabilidade da CGMA foram identificados por intermédio da técnica de análise de componentes principais, possibilitando o ajuste de um modelo de previsão de temperatura mínima para a América do Sul, baseado na CGMA, com dados previstos pelo modelo e dados observados pela reanálise, mediante o uso da técnica de análise de regressão linear múltipla. As áreas mais predominantes na explicação da variabilidade da CGMA foram encontradas nos setores já citados. O pior (melhor) ajuste do modelo ocorreu no período frio (quente), onde existe maior (menor) variabilidade da temperatura mínima e menor (maior) variabilidade da CGMA.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_ana_carolina_pereira.pdf: 8965039 bytes, checksum: 94bb2b07c5b8788f73621ddfa4a752de (MD5) Previous issue date: 2008-12-18 / In this work a study of the winds in Rio Grande do Sul, during the period 2000-2007 is presented to identify where and when the wind were stronger in the State. The wind data obtained at 10m height, at three time observation (00, 12 and 18UTC) of 15 meteorological stations, well distributed in the State are utilized. The identification of the stations where the winds were stronger and with less spectrum of variation was made using a Weibull distribution to the monthly average values of velocity, calculated on the total period of data from each station (between 4 and 8 years) and for time. The similarity of velocities behavior between the stations with 8 years of data was obtained by applying the method K-means, non-hierarchical clustering technique, setting up 4 groups for homogeneous regions of pentad average velocities in the state, by hour of observation. Sensibility tests with two Planetary Boundary Layer (PBL) parameterizations (Blackadar and MRF) of MM5 model were realized by using two nested grids with 35 sigma levels in vertical, centered in Rio Grande do Sul and with initial and contour data from NCEP (1º resolution in latitude and longitude). The validation of simulated versus observed velocities at 10m height was realized with the calculation of bias error, the mean square root of error and standard deviation of errors. The cities of São Luiz Gonzaga and Santa Vitória do Palmar stood out from the others because they had more often high values of k and c parameters. The homogeneous group, characterized by having the highest values of pentadal avegared velocities was constitued predominantly by the stations of Santa Vitória do Palmar (in the extreme south of the state) and Passo Fundo (located in the northern region). The highest velocities were observed in the month of November, in Santa Vitória do Palmar. The selected case study was the extratropical cyclone that struck the southern Rio Grande do Sul in the period from 9 to November 13, 2002. The errors between observed and simulated velocities in both experiments were relatively large. The comparison between results and observed data in some stations showed that Blackadar PBL parameterization was better than MRF parameterization. / Neste trabalho é mostrado o estudo sobre os ventos no Rio Grande do Sul, durante o período 2000-2007, para identificar onde e quando os ventos foram mais intensos no Estado. Foram utilizados dados de velocidades obtidos a 10m de altura, nos três horários de observação (00, 12 e 18UTC) de 15 estações meteorológicas, bem distribuídas no Estado. A identificação das estações onde os ventos foram mais fortes e com menor espectro de variação foi feita aplicando a distribuição Weibull aos valores médios mensais de velocidades, calculadas sobre o período total de dados de cada estação (entre 4 e 8 anos) e por horário. A similaridade de comportamento das velocidades entre as estações com 8 anos de dados, foi obtida pela aplicação do método K-means, definindo-se 4 grupos para regiões homogêneas de velocidades médias pentadais no Estado, por horário de observação.Testes de sensibilidade com duas parametrizações (Blackadar e MRF) de Camada Limite Planetária (CLP) do modelo MM5 foram realizados usando duas grades aninhadas com 35 níveis sigma na vertical, centradas no Rio Grande do Sul e com dados iniciais e de contorno do NCEP (resolução de 1º em latitude e longitude). A validação das velocidades simuladas versus observadas, a 10m de altura, foi realizada com o cálculo do erro de viés, da raiz do erro quadrático médio e do desvio padrão dos erros. As cidades de São Luiz Gonzaga e de Santa Vitória do Palmar se destacaram das demais por apresentarem mais frequentemente, os valores mais elevados dos parâmetros k e c, respectivamente. O grupo homogêneo, caracterizado por apresentar os maiores valores de velocidades médias pentadais foi constituído predominantemente pelas estações de Santa Vitória do Palmar (no extremo sul do Estado) e Passo Fundo (localizado na região norte). As velocidades mais elevadas foram observadas no mês de novembro, em Santa Vitória do Palmar. O caso de estudo selecionado foi o ciclone extratropical que atingiu o sul do Rio Grande do Sul no período de 9 a 13 de novembro de 2002. Os erros encontrados entre as velocidades observadas e simuladas nos dois experimentos foram relativamente grandes. A comparação entre os resultados e os dados observados em algumas estações mostrou que a parametrização de camada limite planetária Blackadar foi melhor que a parametrização MRF.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_clovis_correa.pdf: 19288418 bytes, checksum: 98a82fd638a44d647e5b27b37e7a8288 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / This work presents the study of atmospheric conditions associated the occurrence of Hurricane Catarina and two study cases. The Catarina occurred in March 2004 and reached the coast of southern Brazil.The other case studies correspond to cut-off lows that occurred in May 2005 and September 2008. It was used the WRF model, version 3.0, to obtain the meteorological fields during the period of occurrence of these events and images of the geostationary satellite GOES-12 and QuikSCAT. For Hurricane Catarina, data from surface meteorological stations were also analyzed. Initially, the study cases consisted of cut-off lows preceded by extratropical cyclones in the South Atlantic Ocean. When they shut the western flow, they occurred at the interface of different patterns of vertical variation of horizontal wind in the layer between 850-200hPa and showed closed cyclonic circulation at middle levels. At high levels, it was observed bifurcation of the jet with a trough quasi-stationnary near the southern coast of Brazil. The observed atmospheric blocking together with the thermodynamic and kinematic configurations of each case contributed to the occurrence of tropical transition and subsequent formation of Hurricane Catarina, in March 2004, while the other cut-off lows dissipated. / Neste trabalho é feito o estudo sobre as condições atmosféricas associadas à ocorrência do furacão Catarina e a dois casos de estudo. O Catarina ocorreu em março de 2004 e atingiu o litoral da região sul do Brasil. Os outros casos de estudo correspondem a baixas desprendidas que ocorreram em maio de 2005 e setembro de 2008. Foi utilizado o modelo WRF, versão 3.0, para a obtenção dos campos meteorológicos durante o período de ocorrência destes eventos e imagens do satélite geoestacionário GOES-12 e do QuikSCAT. Para o furacão Catarina, foram também analisados dados de estações meteorológicas de superfície. Os casos de estudo, inicialmente, corresponderam a baixas desprendidas precedidas por ciclones extratropicais no Oceano Atlântico Sul. Ao se isolarem do escoamento de oeste, ocorreram na interface de padrões distintos de variação vertical do vento horizontal na camada entre 850-200hPa e apresentaram circulação ciclônica fechada em níveis médios. Em altos níveis, foi observada bifurcação do jato com um cavado quase estacionário nas proximidades da costa sul do Brasil. Os bloqueios atmosféricos observados, juntamente com as configurações cinemáticas e termodinâmicas de cada caso, contribuíram para a ocorrência da transição tropical e posterior formação do furacão Catarina, em março de 2004, enquanto que as outras baixas desprendidas se dissiparam.

The objective of this thesis was to study how sediment microbial communities in Mediterranean rivers used dissolved organic matter at different spatial and temporal scales. Results from the two field studies, showed that the quality and origin of the dissolved organic matter (allochthonous versus autochthonous) and the different hydrological periods (drought versus base flow) highly modified the biofilm functioning and composition. On the other hand, the two laboratory experiments showed that first, the decrease in dissolved oxygen in sediment depth determined the microbial organic matter degradation. And second, results also showed that warming river water increased the heterotrophy of the microbial communities and clearly modified the food web structure. In conclusion this thesis demonstrates that the structure and functioning of sediment biofilms change at different spatial and temporal scales and they are sensitive to the increase in water pollution and the effects of global climate change. / L’objectiu d’aquesta tesi era investigar com les comunitats microbianes del sediment dels rius Mediterranis utilitzaven la matèria orgànica dissolta a diferents escales espacials i temporals. Els resultats dels dos experiments de camp, van demostrar que tant la qualitat i l’origen de la matèria orgànica dissolta (al·lòcton versus autòcton) com els canvis hidrològics (sequera versus cabal mitjà) clarament modificaven l’activitat i la composició del biofilm. D’altra banda, els dos experiments de laboratori van mostrar primer que la disminució de l’oxigen dissolt en profunditat determinava la degradació microbiana de la matèria orgànica. I segon, com l’escalfament de l’aigua feia augmentar l’heterotròfia de les comunitats microbianes i modificava clarament l’estructura de la xarxa tròfica. En conclusió aquesta tesi demostra que l’estructura i el funcionament dels biofilms dels sediments varia espacial i temporalment i són sensibles a l’augment de la contaminació de l’aigua i els efectes del canvi climàtic global.

Amb cinc capítols, la tesi doctoral combina l’estudi dels hàbitats presents, passats i futurs del Delta de l’Ebre, un dels ecosistemes d’aiguamolls més gran del Mediterrani occidental. S’han aplicat diferents aproximacions per cadascuna de les tres escales temporals: i) en el present, la utilitat de diatomees i foraminífers bentònics com a indicadors ecològics dels hàbitats del Delta de l’Ebre, ii) en el passat, l’ús de les comunitats de foraminífers preservades en el sediment per reconstruir els canvis associats a factors naturals i humans, i iii) en el futur, la distribució potencial dels hàbitats assumint un escenari de nul•la intervenció humana. Els resultats posen en evidència la capacitat de cadascun dels dos grups d’indicadors per caracteritzar de forma diferent tot el rang d’hàbitats deltaics, indicant que aquest coneixement pot ser útil en el context de futurs impactes del canvi climàtic (és a dir increment del nivell del mar i retrocés de la costa), ja que els models de distribució dels hàbitats són sensibles a variables eco-geogràfiques com l’elevació i distància a la costa. Per cadascun dels hàbitats identificats, s’han determinat diferents espècies indicadores de diatomees i foraminífers. Algunes d’aquestes espècies podrien detectar canvis primerencs en les comunitats degut a que els hàbitats estan afectats per múltiples factors d’estrès natural i antropogènic. Els resultats també mostren que quan es combinen les comunitats de foraminífers bentònics que habiten en la plana deltaica i els hàbitats marins adjacents, s’obté una nova eina per la reconstrucció paleoambiental en deltes. En el cas del Delta de l’Ebre, el registre de foraminífers de testimonis profunds datats amb carboni-14 va permetre rebutjar la hipòtesi que el Delta era un estuari abans de l’època dels Romans (fa uns 2000 anys). A una escala temporal inferior (10-100 anys), les comunitats de foraminífers indiquen canvis significatius en el tipus d’hàbitat com a resultat de l’introducció del cultiu intensiu de l’arròs. Aquests resultats aporten informació valuosa sobre les condicions de referència dels hàbitats del Delta de l’Ebre per tal d’informar futurs plans de restauració i monitoreig ambiental. / En cinco capítulos, la tesis doctoral combina el estudio de los hábitats presentes, pasados y futuros del Delta del Ebro, uno de los humedales costeros más grandes del Mediterráneo occidental. Para cada una de las tres ventanas temporales se han aplicado distintas aproximaciones: i) en el presente, la utilidad de diatomeas y foraminíferos bentónicos como indicadores ecológicos de los hábitats del Delta, ii) en el pasado, el uso de las asociaciones de foraminíferos preservadas en el sedimento para reconstruir los cambios ligados a factores naturales y humanos, y iii) en el futuro, la distribución potencial de los hábitats asumiendo un escenario de nula intervención humana. Los resultados evidencian que cada uno de los dos grupos de indicadores bentónicos es capaz de caracterizar de forma distinta todo el rango de hábitats deltaicos, y señalan que este conocimiento puede ser aprovechable en el contexto de futuros impactos del cambio climático (incremento del nivel del mar y retroceso de la línea costera), debido a que los modelos de distribución de los hábitats son sensibles a variables eco-geográficas como por ejemplo la elevación y distancia al mar. Para cada uno de los hábitats identificados, se han determinado distintas especies indicadoras de diatomeas y foraminíferos. Algunas de estas especies podrían detectar cambios tempranos en las comunidades, debido a que los hábitats están sometidos a múltiples factores de estrés natural y antropogénico. Los resultados también evidencian que cuando se combinan las asociaciones de foraminíferos bentónicos que viven en la llanura deltaica y en los hábitats marinos adyacentes, se obtiene una nueva herramienta para la reconstrucción paleoambiental en deltas. Para el caso del Delta del Ebro, el registro de foraminíferos preservado en sondeos profundos y datados con carbono-14 permitieron rechazar la hipótesis que el Delta era un estuario antes de la época romana (hace 2000 años). A menores escalas de tiempo (10-100 años), las asociaciones de foraminíferos indican cambios significativos de hábitat como resultado de la introducción del cultivo intensivo del arroz. Estos resultados proporcionan información valiosa para determinar las condiciones de referencia en el Delta del Ebro y aportar información a futuros planes de restauración y monitoreo ambiental. / In five chapters, this thesis combines the study of present, past and future habitats of the Ebro Delta, one of the largest coastal wetlands in the northwest Mediterranean. Different approaches are applied in each of the three temporal scales: i) in the present, the utility of benthic diatoms and foraminifera as ecological indicators of the Ebro Delta habitats, ii) in the past, the use of buried, well-preserved benthic foraminiferal assemblages to reconstruct natural and human-driven changes, and iii) in the future, the potential habitat distribution across the Delta plain assuming a scenario of no human disturbance. The results show the capacity of each group of indicators to distinctively characterise the whole range of deltaic habitats, and indicate that this knowledge may prove useful in the context of future climate change impacts (i.e. sea-level rise and coastal retreat), since habitat distribution models are sensitive to eco-geographic features such as elevation and distance to the coast. For each habitat type identified, diatom and foraminiferal indicator species are recognized. Some of these species have also a value for detecting early community changes, because habitats are affected by multiple natural and anthropogenic stressors. This thesis also shows that benthic foraminifera, when combines the assemblages inhabiting both the deltaic plain and the adjacent marine area, provide a new tool in palaeoenvironmental reconstruction of deltas. For the Ebro Delta case, the foraminiferal record of radiocarbon-dated boreholes rejected the hypothesis that the central delta plain was an estuary prior to the Roman period (i.e. 2000 years ago). At scales of 10s and 100s of years, down-core foraminiferal assemblages revealed habitat shifts, together with a significant correlation with organic matter increases as a result of human-mediated drainage inputs coming from rice paddies. This knowledge provides valuable information on background conditions for the Delta habitats to inform environmental restoration and monitoring schemes.

Esta tesis propone una metodología de evaluación del daño sísmico basada en el método del espectro de capacidad pero con un enfoque probabilista que se apoya en simulaciones Monte Carlo. Así la acción sísmica, la estructura y el daño esperado se consideran y se analizan como variables aleatorias. La metodología, que se valida mediante el análisis dinámico incremental, es una nueva, robusta y potente herramienta de análisis de riesgo tanto a nivel de edificios individuales como a nivel urbano y regional. La validación mediante el análisis dinámico, de hecho, ha supuesto crear también una metodología probabilista basada en el análisis dinámico incremental. El daño esperado puede obtenerse para cualquier intervalo de confianza permitiendo así, a los gestores de la protección civil la elección de los niveles prioritarios o de interés. Como el análisis dinámico incremental requiere acelerogramas, se ha optado por usar registros de terremotos y se ha diseñado una técnica que, para una determinada base de datos, permite optimizar, minimizando la dispersión, el número de acelerogramas compatibles con un determinado espectro de respuesta; de esta forma la incertidumbre en la acción sísmica se considera de una manera adecuada. Aunque a efectos metodológicos, se ha estimado suficiente y adecuado considerar como variables aleatorias gaussianas sólo las propiedades resistentes del hormigón y el acero, con todo se ha introducido también una nueva e interesante forma de incorporar la variabilidad espacial de la resistencia de vigas y columnas. Los desarrollos metodológicos se ilustran con numerosos casos de estudio de edificios existentes y bien documentados. En particular, se han estudiado los edificios de hormigón armado con forjados reticulares, clasificados en altos, de altura mediana y bajos. Este estudio se ha realizado considerando acciones sísmicas compatibles con los espectros previstos en el eurocódigo EC8 para terremotos tipo 1 y tipo 2 y para suelos A, B, C, D y E. La aplicación del método a edificios irregulares ha confirmado la insuficiencia de modelos 2D en estructuras asimétricas. Así, el método probabilista se ha aplicado a dos edificios de especial importancia para escenarios sísmicos de interés. El primero es el hospital de Vielha, para la acción sísmica con un periodo de retorno de 475 años; el segundo es un edificio del Barrio de San Fernando en Lorca, que fue severamente dañado por el terremoto del mes de mayo de 2011. En este segundo caso la acción sísmica se ha definido de forma determinista mediante las dos componentes horizontales de aceleración registradas en la ciudad. En los análisis 3D se ha incorporado el efecto de direccionalidad, concluyendo que edificios del mismo tipo situados en un mismo lugar pueden sufrir daños significativamente distintos dependiendo sólo de su orientación azimutal. Los resultados obtenidos en el caso de Lorca son compatibles con los daños observados lo que contribuye a validar el método probabilista y los desarrollos implementados en esta tesis. / This dissertation proposes a methodology for seismic damage assessment based on the capacity spectrum method but with a probabilistic approach which is supported on Monte Carlo simulation. The seismic action, the structure and the expected damage are considered and analyzed as random variables. The method, which is validated through incremental dynamic analysis, is a new, robust and powerful tool for risk analysis that can be applied to individual buildings, but also at urban and regional scales. In fact, the validation through dynamic analyses has involved creating also a probabilistic method for damage assessment, based on incremental dynamic analysis. The expected damage can be obtained for any confidence interval thus allowing the civil protection managers choosing the levels of priority or interest. As incremental dynamic analyses require accelerograms, the use of earthquake records has been preferred and it has been developed a specific technique that, for a given database, minimizes the dispersion and optimizes the number of accelerograms compatible with a given response spectrum; in this way, the uncertainties in the seismic action are considered in an appropriate manner. Although for methodological purposes it was estimated sufficient and adequate to consider only the strength properties of concrete and steel as Gaussian random variables, yet a new and interesting way to incorporate the spatial variability of the strength of beams and columns has been also proposed. The methodological developments are illustrated with numerous case studies of existing and well documented buildings. Specifically, reinforced concrete buildings with waffle slabs, classified as low-rise, mid-rise and high-rise, have been studied. This study has been conducted considering seismic actions compatible with the response spectra foreseen in the Eurocode EC8 for type 1 and type 2 earthquakes and soil classes A, B, C, D and E. The application of the method to irregular buildings confirmed the insufficiency of 2D models for asymmetric structures. Thus, the probabilistic method has been applied to two buildings of special importance for seismic scenarios of interest. The first one is the hospital of Vielha considering the seismic action with a return period of 475 years; the second one is a building located in the neighborhood of San Fernando in Lorca, which was severely damaged by the earthquake of May 2011. In this second case the seismic action has been defined deterministically by means of the two horizontal accelerograms recorded in the city. In 3D analyses the directionality effect is considered, concluding that buildings of the same type located in the same place can suffer significantly different damages depending only of their azimuthal angle. The results obtained in the case of Lorca are compatible with the observed damage. This fact supports the validity of the probabilistic method as well as that of the developments implemented in this thesis.

Orientador: Odair Aparecido Fernandes / Coorientador: Cláudia Pio Ferreira / Banca: Leila Luci Dinardo Miranda / Banca: Daniel Junior de Andrade / Resumo: A broca-da-cana, Diatraea saccharalis, é considerada uma das principais pragas da cana-de-açúcar e tem causado sérios prejuízos em novas fronteiras agrícolas brasileiras que abrangem o oeste do estado de São Paulo e a região centro-oeste do país. Desta forma, este trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica populacional de adultos de Diatraea saccharalis em diferentes regiões canavieiras e sua relação com os fatores meteorológicos, bem como estabelecer modelo de previsão de ocorrência com base em graus-dia e equações de diferenças. Os adultos foram avaliados semanalmente durante duas safras (2013/2014 e 2014/2015) em cultivos localizados nos estados de São Paulo (Pradópolis e Valparaíso) e Goiás (Quirinópolis). Em cada localidade foram utilizados um ou dois talhões de 25 ha, próximos (< 2 km) a estações climáticas. Em uma área central (1 a 1,5 ha) de cada talhão foram instaladas quatro armadilhas delta contendo fêmeas virgens e piso colante para captura dos adultos. O número de adultos coletados e os dados climáticos foram submetidos à análise de regressão múltipla e correlação. Modelos matemáticos baseados em graus-dia e equações de diferenças foram elaborados. Verificou-se maior ocorrência de adultos no período das chuvas, principalmente, de janeiro a abril. Não houve correlação entre os fatores climáticos e a flutuação populacional; com exceção de Quirinópolis, onde a umidade foi fator abiótico limitante para o crescimento populacional desta espécie. Os modelos de graus-... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sugarcane borer, Diatraea saccharalis, is considered one of the main pest of sugarcane and has caused serious losses in new Brazilian agricultural frontiers including the western region of São Paulo state and the Midwest region of the country. Thus, this study aimed to assess the population dynamics of D. saccharalis adults in different sugarcane regions and its relationship with meteorological factors, as well as to establish a forecasting model based on degree days and difference equations. The adults were evaluated weekly for two growing seasons (2013/2014 and 2014/2015) in areas located in the states of São Paulo (Pradópolis and Valparaiso) and Goiás (Quirinópolis). In each location we used one or two plots of 25 ha, near (<2 km) to meteorological stations. In a central area (1 to 1.5 ha) of each block, four delta traps with virgin females and sticky floor were installed to capture adults. The number of collected adults and weather data were submitted to analysis of multiple regression and correlation. Mathematical models based on degree days and difference equations were developed. A higher occurrence of adults was observed during the rainy season, mainly from January to April. There was no correlation between climatic factors and population dynamics; except for Quirinópolis where the relative humidity was a limiting abiotic factor for population growth of this species. Models of degree days and difference equations are complementary and have shown effectiveness in f... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Paulo Cesar Rocha / Banca: Isabel Cristina Moroz Caccia Gouveia / Banca: Paulo Fernando Soares / Resumo: Tendo em vista os instrumentos de gestão de recursos hídricos, as articulações para implementação de políticas, tais como a cobrança pelo uso dos recursos hídricos, em adição às concessões de outorga de uso nas bacias hidrográficas dos rios Aguapeí e Peixe, a presente pesquisa teve como objetivo realizar uma análise espaço temporal do escoamento superficial, embasado no conhecimento geográfico e hidrológico. Baseado na hipótese da existência de períodos hidrológicos de comportamento distinto (que é uma variação na magnitude do fluxo ao longo do tempo). A área de estudos localiza-se a Oeste do estado de São Paulo e está incorporada nos Comitês das UGRHis 20 e 21 devido a conformidades do meio físico. Apoiado nessa caracterização e também através de metodologias para análise dos dados hidrológicos e obtenção de parâmetros que caracterizam a morfometria da área de estudo, foi possível obter correlações cujos resultados possibilitaram gerar um mapa de zoneamento hidrológico que mostrou a variação espaço- temporal da disponibilidade dos recursos hídricos. Os resultados chamam especial atenção às diferenças entre os períodos hidrológicos. No primeiro período (1948-1962) as magnitudes das vazões específicas médias foram as menores da série; No segundo período (1972-1984) se destacou por altas magnitudes, maiores inclusive do que no terceiro período (1985-2000), cujas magnitudes podem ser consideradas intermediárias / Abstract: Regarding the tools water management, the articulation to impose the policies such as charging for the use of water resources, in addition to grants use rights in Aguapeí and Peixe River basin, this research aims to perform spatio-temporal analysis, based on geographic and hydrological knowledge. The research area is incorporated at the same Watershed Committee (Committee of Aguapeí and Peixe River Basin) on West of state of São Paulo. Based on the hypothesis of hydrological periods of rivers regimen (which is a variation in the magnitude of the flow over time) of data collected and the theoretical and methodological structure, this research presents a hydrological zoning maps in the boundaries of SIGRH and CBH-AP area as a product from the correlations among morphometric and hydrologic data along the different hydrological periods observed. The results indicate the differences in the spatio-temporal water availability. At first period (1948-1972) the specific flow average magnitude have been the lowest of the series; At second period (1972-1984) have been those with the highest magnitude, greatest than the third period (1985-2000), when the magnitude may be considered intermediary / Mestre